英飛凌牽頭的直流電網(wǎng)斷路器技術(shù)基礎研究項目啟動(dòng)

　　相比于如今使用的常規交流電，直流電具有諸多優(yōu)點(diǎn)：譬如，在電網(wǎng)和電氣設備中的損耗比交流電低5%-7%。直流電能更高效地將可再生能源電能輸入電網(wǎng)和儲能設備，提高電網(wǎng)可靠性;使用直流電，可以制造出外形更加緊湊的電氣設備。

　　過(guò)去，由于缺乏高效、經(jīng)濟的斷路器技術(shù)，因而無(wú)法在數據中心、光伏系統和電信系統的配電網(wǎng)中，或者在飛機、輪船、電動(dòng)汽車(chē)和火車(chē)等的機載電網(wǎng)中，充分發(fā)揮直流電的潛力。當前唯一可用的機電斷路器在進(jìn)行直流電開(kāi)關(guān)操作時(shí)，會(huì )引起電弧;此外，它們反應慢、質(zhì)量重、操作笨重、價(jià)格高昂。

　　由德國聯(lián)邦教育與研究部(BMBF)出資的“NEST-DC”研究項目，旨在對面向直流電網(wǎng)和應用且基于半導體的創(chuàng )新型電子斷路器進(jìn)行基礎研究。這種新型斷路器應當能夠又快又安全地接通和關(guān)斷電壓高達1,500V的直流電流，這一點(diǎn)最為重要。NEST-DC項目將對過(guò)流閉鎖場(chǎng)效應晶體管(OCB-FET)等創(chuàng )新半導體元件進(jìn)行研究，將針對基于OCB-FET的斷路器，研制出新的結構和連接技術(shù)，以及開(kāi)關(guān)拓撲，并執行測試;將在機載電網(wǎng)、電動(dòng)交通、光伏系統以及直流配電網(wǎng)絡(luò )等領(lǐng)域，開(kāi)展示范項目以展示研究成果。

　　NEST-DC合作伙伴的研究任務(wù)分配

　　NEST-DC項目的合作伙伴覆蓋了從半導體芯片，一直到直流電網(wǎng)系統的整條價(jià)值鏈。團隊成員包括不來(lái)梅大學(xué)電氣驅動(dòng)電力電子設備學(xué)院(IALB)，以及空中客車(chē)集團、E-T-A ElektrotechnischeApparate GmbH、西門(mén)子股份公司和英飛凌科技股份公司(負責項目協(xié)調)等4家企業(yè)。此外，這個(gè)項目還得到了總部設在德國紐倫堡的歐洲電力電子中心(ECPE)的支持。

　　在這個(gè)項目中，不來(lái)梅大學(xué)電氣驅動(dòng)電力電子設備學(xué)院將負責研究和模擬適用于OCB-FET的新型半導體結構，對新開(kāi)發(fā)的斷路器進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測定，以及測試它們的散熱性能和破壞極限?？罩锌蛙?chē)集團創(chuàng )新部將負責確定航空應用的要求，研究適宜的拓撲，以及與NEST-DC合作伙伴共同開(kāi)發(fā)示范項目?？罩锌蛙?chē)集團將在德國Ottobrunn執行硬件測試。

　　西門(mén)子將側重于研究斷路器的結構和連接技術(shù)。E-T-A ElektrotechnischeApparate將負責確定工業(yè)應用的要求，以及與合作伙伴一道，驗證斷路器在最高1,500V電壓下的性能。英飛凌是項目牽頭人，將發(fā)揮其在功率半導體領(lǐng)域的技術(shù)專(zhuān)長(cháng)，對計劃用于OCB-FET的功率半導體進(jìn)行研究。

　　在重點(diǎn)資助領(lǐng)域“旨在提高能效的功率電子技術(shù)”范疇內，NEST-DC研究項目從德國聯(lián)邦教育與研究部(BMBF)獲得了大約230萬(wàn)歐元資助。這個(gè)項目已2013年10月啟動(dòng)，將持續三年。NEST-DC是德語(yǔ)“適用于可再生能源和機載電網(wǎng)的創(chuàng )新型電子直流斷路器”的縮寫(xiě)。